晃電情況下低壓電動機連續(xù)穩(wěn)定運行的保障措施研究

韓 煜

（晉能控股煤業(yè)集團有限公司同家梁礦，山西 大同 037003）

引言

大型的廠礦企業(yè)，特別是煤礦、鋼鐵、發(fā)電、化工等企業(yè)，各種儀器設備對供電的穩(wěn)定性要求很高，要求電源功率非常大，因此，會產(chǎn)生嚴重的用電負荷，在一般的生產(chǎn)工作中，大部分的電動機都會有備用電機，防止出現(xiàn)額外斷電的現(xiàn)象，在基本的安全用電條件下，基本能保證設備的運行。但在某些重要工藝設備中，電動機不停運轉(zhuǎn)不僅造成重大的用電負荷，電壓不穩(wěn)，晃電嚴重，而且會引起生產(chǎn)流程停滯，造成巨大損失，甚至引起電動機損壞，妨礙整個設備的運行。因此，針對以上出現(xiàn)的問題展開分析，并提出了相應的保障措施。

1 晃電現(xiàn)象的起因及帶來的影響

1.1 造成晃電的主要起因

晃電現(xiàn)象的主要原因包括：電網(wǎng)并網(wǎng)、變壓器容量增大、配出線回路的增多等[1]，最易引起電壓波動，導致瞬時失壓；供電線路或上一級供電線路發(fā)生瞬時性故障造成的短時失壓；雷擊造成的電壓閃變；電網(wǎng)中有線路發(fā)生短路時，在故障線路被切斷前該短路點附近區(qū)域的電壓大幅度降低等都可以引起晃電現(xiàn)象。

1.2 晃電產(chǎn)生的影響及相應的保障措施

1.2.1 產(chǎn)生晃電的影響因素

1）電網(wǎng)電壓發(fā)生波動。由于整個工藝流程會有很多電磁類設備，當電動機出現(xiàn)故障，低壓進線斷路器會失壓脫扣；變頻器、因低電壓停止運行等。

2）流程中某設備損壞。在整個設備運行的過程中，當其中某一環(huán)節(jié)發(fā)生障礙時，就會引起整個生產(chǎn)流程的中斷，從而引發(fā)更大的安全生產(chǎn)事故。

3）引起爆炸、火災。大規(guī)?；坞姮F(xiàn)象產(chǎn)生大電流，如果發(fā)生在有限的密閉空間，可能會伴隨著火災、爆炸事故的發(fā)生。

1.2.2 相應的保障措施

1）加強設備管理，保障可靠運行。由于人為操作原因，不能嚴格遵守操作流程，甚至會造成設備損壞。因此加強電氣設備運行可靠性，規(guī)范操作流程，確保順利運行。

2）加裝大容量電抗器。根據(jù)電抗器在電網(wǎng)中的原理，串聯(lián)電抗器，增大短路阻抗，起到穩(wěn)定電網(wǎng)電壓、增強電網(wǎng)抗晃電的作用[2]。

3）確定保護定值等，必須使電氣設備在一定的電壓、電流范圍內(nèi)工作，防止電氣設備的損壞、生產(chǎn)的中斷，確保電氣設備不越級跳閘，電網(wǎng)晃電時縮小電網(wǎng)停電面積，減少經(jīng)濟損失。

4）更換同容量的防晃電接觸器或加裝再起動控制器。加裝再起動控制器，發(fā)生晃電時，確保起動控制回路始終處于接通狀態(tài)，可保障供電保證設備正常運行。

2 晃電再啟動技術(shù)的實際應用

2019年3月13日，某廠電儀車間，突然發(fā)生10kV 2號電源電纜線路晃電，由于系統(tǒng)晃電導致廠區(qū)內(nèi)數(shù)十臺低壓電動機接觸器失壓釋放，突發(fā)狀況導致整個生產(chǎn)流程的中斷，增加造成了儀器設備的損壞，經(jīng)濟損失嚴重。通過現(xiàn)場分析得出，生活區(qū)10 kV電纜AC相短路，10 kV故障電流約7 600 A，故障持續(xù)時間180 ms左右，此時已有少量電動機接觸器晃電，出現(xiàn)了短路現(xiàn)象，造成了電網(wǎng)的波動，如下頁圖1所示，也說明了設備的設計過程存在著缺陷，發(fā)電機的保護閘不僅不能正常的工作，而且不能及時發(fā)出警報。另外，值班人員檢查不到位也是其發(fā)生事故的原因之一。因此，為了保證現(xiàn)場工藝連續(xù)性，防止出現(xiàn)因短時晃電造成重要電機跳停從而引起一連串的其他輔助設備的聯(lián)鎖動作，將頻器晃電再啟動技術(shù)應用于此次事故中，該技術(shù)可以將再啟動時間控制在5 s以內(nèi)，在此時間段內(nèi)電動機的轉(zhuǎn)速下降能控制在10%的范圍內(nèi)，從而確保了生產(chǎn)裝置的連續(xù)運行。

圖1 錄波裝置所截取的波形

3 結(jié)語

由于電力系統(tǒng)大型設備眾多，一旦發(fā)生晃電現(xiàn)象生產(chǎn)成本增大，就需要通過不斷的技術(shù)研究、實際應用，減少晃電現(xiàn)象的發(fā)生。根據(jù)2019年3月13日，某廠電儀車間電纜線路晃電事故分析表明，晃電再啟技術(shù)的應用降低了電器設備在運行過程中出現(xiàn)的事故概率，確保了整個電氣設備、全部生產(chǎn)線在穩(wěn)定的電流電壓下運行。